Platform LGA2066 dan prosesor keluarga Skylake-X diperkenalkan oleh Intel lebih dari satu setengah tahun yang lalu. Awalnya, solusi ini ditujukan oleh perusahaan pada segmen HEDT, yaitu sistem berkinerja tinggi bagi pengguna yang membuat dan memproses konten, karena Skylake-X berisi jumlah inti komputasi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan perwakilan Kaby biasa. Keluarga Danau dan Danau Kopi.
Namun, dalam waktu yang telah berlalu sejak diperkenalkannya Skylake-X, lanskap pasar prosesor telah berubah secara signifikan, dan saat ini CPU yang cukup terjangkau dapat memiliki enam atau bahkan delapan inti pemrosesan, dan CPU mainstream yang menjanjikan, yang harus dirilis dalam waktu dekat. tahun ini, dapat memiliki sepuluh atau bahkan dua belas core. Apakah ini menjadikan Skylake-X chip yang tidak berguna? Kemungkinan besar tidak. Pertama, di antara perwakilan seri ini terdapat penawaran dengan 16 dan 18 core, dan pasti tidak akan ada opsi massal seperti mereka di pasaran dalam waktu dekat. Kedua, platform LGA2066 memiliki keunggulan lain yang membedakannya dengan prosesor konsumen konvensional, seperti keunggulan jumlah saluran memori dan jalur PCI Express yang tersedia.
Oleh karena itu, pembaruan kosmetik pada jajaran Skylake-X, yang dilakukan raksasa mikroprosesor itu pada akhir tahun lalu, tampaknya cukup logis - ini sangat cocok dengan jadwal pengumuman tahunan Intel. Namun, sikap pabrikan terhadap produk baru HEDT sedikit mengejutkan: perusahaan tidak hanya tidak merevisi harga, tetapi juga menolak memberikan sampel prosesor kepada pers TI, membatasi diri hanya pada presentasi formal dan penjualan berikutnya. .
Tampaknya, perusahaan menganggap Skylake-X baru sebagai produk sekunder dan tidak menarik, namun pada dasarnya kami tidak setuju dengan formulasi ini. Ya, jumlah inti komputasi untuk perwakilan rentang model ini tidak bertambah selama proses pembaruan. Namun, mereka menyertakan peningkatan menarik lainnya: produk baru ini telah meningkatkan kecepatan clock, meningkatkan kapasitas cache L3, dan antarmuka termal internal yang ditingkatkan. Oleh karena itu, kami tetap memutuskan untuk memberikan perhatian pada Skylake-X yang diperbarui, di mana kami sangat terbantu oleh toko komputer Regard, yang setuju untuk menyediakan sepasang prosesor sepuluh inti LGA2066 baru untuk penelitian: Core i9-9820X dan Inti i9-9900X.
Selain itu, sejak Skylake-X Refresh diumumkan, kami dihantui oleh pertanyaan: mengapa Intel memilih nama yang mirip dengan Core i9-9900K delapan inti yang populer untuk prosesor HEDT sepuluh inti yang lebih lama? Apa artinya ini? Dan sekarang kita mempunyai kesempatan untuk mencari tahu...
Rentang Penyegaran Skylake-X
Intel mengumumkan kemunculan prosesor LGA2066 baru dengan nomor model dari seri ke sembilan ribu pada bulan Oktober tahun lalu. Produk-produk baru ini mencakup tujuh model: enam prosesor seri Core i9 dengan jumlah inti dari 10 hingga 18 dan model Core i7 delapan inti, yang merupakan entry-level bersyarat. Tidak ada prosesor enam inti atau quad-core untuk LGA2066 di generasi baru, hal ini tidak mengherankan mengingat pesatnya pertumbuhan kemampuan platform LGA1151v2.
| Inti/utas | Frekuensi dasar, GHz | Frekuensi turbo, GHz | Cache L3, MB | ingatan | TDP, Vt | Цена | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9900X | 10/20 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $989 |
| Core i9-9820X | 10/20 | 3,3 | 4,2 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $889 |
| Core i7-9800X | 8/16 | 3,8 | 4,5 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $589 |
Perubahan paling mencolok pada prosesor yang tercantum dalam tabel, jika dibandingkan dengan model seri Skylake-X 200 sebelumnya, adalah peningkatan kecepatan clock. Frekuensi nominal meningkat 600-200 MHz, dan frekuensi maksimum yang dicapai saat mode turbo diaktifkan meningkat 300-1,375 MHz. Selain itu, perwakilan junior dari seri ini telah meningkatkan jumlah memori cache tingkat ketiga. Sebelumnya dihitung berdasarkan aturan “2 MB per core”, namun kini setiap core dapat memiliki cache hingga kurang lebih 7 MB. Dan terakhir, pengontrol PCI Express dari delapan inti Core i9800-44X telah sepenuhnya dibuka kuncinya, berkat prosesor ini yang memiliki 10 jalur, yang sebelumnya hanya tersedia pada prosesor dengan XNUMX inti atau lebih.
Namun, semua perubahan menyenangkan ini menyebabkan peningkatan produksi panas. Meskipun Skylake-X generasi pertama memiliki paket termal terbatas pada 140 W, prosesor baru meningkatkan karakteristik TDP menjadi 165 W. Dengan kata lain, untuk peningkatan frekuensi yang ditetapkan ke prosesor baru tanpa perubahan mendasar apa pun dalam proses teknologi 14 nm yang digunakan untuk produksinya, Anda harus membayar dengan peningkatan batas energi dan termal.
Benar, Intel sendiri mengklaim bahwa pengenalan teknologi produksi versi ketiga, dengan nama kode 14++ nm, yang sekarang digunakan untuk memproduksi prosesor Coffee Lake dan Coffee Lake Refresh, memungkinkan peningkatan karakteristik kecepatan. Dan jika bukan karena ini, pelepasan panasnya bisa lebih tinggi lagi. Namun tidak ada alasan untuk khawatir bahwa Skylake-X baru mungkin rentan terhadap panas berlebih. Bahan antarmuka termal yang ditingkatkan di bawah penutup distribusi panas akan mengurangi suhu pengoperasian prosesor baru. Tempat pasta termal polimer yang sebelumnya digunakan digantikan oleh solder dengan konduktivitas termal yang jelas lebih tinggi.
Namun semua yang disebutkan di atas hanyalah puncak gunung es. Faktanya adalah bahwa perubahan spesifikasi, dan terutama peningkatan jumlah memori cache tingkat ketiga, memiliki alasan yang jauh lebih tidak terduga. Kini, untuk memproduksi prosesor HEDT, Intel mulai menggunakan kristal semikonduktor yang sedikit berbeda maknanya.
Artinya sebagai berikut: Prosesor HEDT selalu menjadi jenis chip server desktop. Secara tradisional, Intel mengambil modifikasi Xeon yang lebih muda, mengadaptasi pengontrol memori dan beberapa karakteristik lainnya, dan mentransfernya ke lingkungan desktop. Sementara itu, untuk produk servernya Intel memproduksi tiga versi kristal semikonduktor: LCC (Low Core Count) dengan 10 core, HCC (High Core Count) dengan 18 core dan XCC (eXtreme Core Count) dengan 28 core, di desktop Prosesor HEDT hanya menyertakan versi kristal yang paling sederhana. Jadi, prosesor Skylake-X generasi pertama dengan 6, 8 dan 10 core menggunakan kristal LCC, dan modifikasi dengan 12, 14, 16 dan 18 core menggunakan kristal HCC.
Dalam Skylake-X yang diperbarui, yang kita bicarakan hari ini, kristal LCC versi low-end tidak lagi digunakan. Semua prosesor HEDT baru dari seri sembilan ribu, termasuk versi delapan dan sepuluh inti, didasarkan pada kristal HCC. Artinya, bahkan Core i7-9800X atau Core i9-9900X berpotensi memiliki 18 core, tetapi sebagian besar di antaranya terkunci di perangkat keras pada tahap produksi.
Keputusan ini, yang sekilas aneh, dibuat justru untuk meningkatkan jumlah memori cache di prosesor baru. Struktur internal Skylake-X mengasumsikan bahwa setiap inti komputasi dialokasikan sebagian memori cache sebesar 1,375 MB. Dan jika Core i9-9900X yang sama menggunakan kristal LCC kelas bawah, prosesor ini pasti tidak akan mampu memperoleh cache L13,75 lebih dari 3 MB. Die HCC yang lebih besar lebih fleksibel dalam hal ini, ia memiliki total cache 24,75 MB, dan peningkatan volume ini sebagian digunakan dalam prosesor delapan dan sepuluh inti gelombang baru.
Hasilnya, semua Skylake-X menjadi satu kesatuan dalam desain, namun kelemahan dari penyatuan ini adalah meluasnya penggunaan cetakan semikonduktor yang sangat besar dengan luas sekitar 485 mm2, yang lebih dari dua setengah kali lebih besar dari area mati dari Coffee Lake Refresh delapan inti. Ini berarti bahwa salah satu prosesor LGA2066 dari seri sembilan ribu memiliki biaya yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan Core i9-9900K yang sama. Namun meskipun demikian, Core i9-9800X delapan inti dalam daftar harga resmi hanya dihargai $100 lebih mahal daripada Core i9-9900K. Oleh karena itu, masuk akal untuk berasumsi bahwa produksi prosesor delapan dan sepuluh inti berdasarkan kristal 18 inti masih masuk akal secara ekonomi bagi Intel, misalnya, perusahaan menggunakan kesempatan ini untuk menjual kristal semikonduktor dengan sejumlah besar manufaktur. cacat, yang sampai saat ini belum dapat menemukan kegunaan yang layak.
Lebih lanjut tentang sepuluh inti Core i9-9900X dan Core i9-9820X
Untuk pengujian, kami mengambil dua prosesor sepuluh inti dari "gelombang baru" - Core i9-9900X dan Core i9-9820X. Meskipun CPU ini telah berpindah ke kristal HCC baru, namun tidak banyak berubah dibandingkan dengan Core i9-7900X. Biasanya, ketika merilis prosesor generasi kedua untuk versi platform HEDT sebelumnya, Intel memindahkannya ke mikroarsitektur yang lebih baru, tetapi hal ini tidak terjadi sekarang. Perubahan tersebut hanya mempengaruhi parameter numerik, namun secara kualitatif dalam bentuk Core i9-9900X dan Core i9-9820X kami memiliki hal yang hampir sama dengan yang ditawarkan oleh sepuluh inti Core i9-7900X tahun 2017.
Namun Skylake-X generasi kedua tidak memiliki masalah kompatibilitas apa pun: mereka bekerja dengan sangat baik di motherboard LGA2066 yang ada berdasarkan rangkaian logika sistem Intel X299. Seperti pendahulunya, mereka memiliki pengontrol memori DDR4 empat saluran, dan pengontrol PCI Express 3.0 internal mendukung 44 jalur, yang secara teori dapat dibagi menjadi sejumlah slot yang berubah-ubah - dari tiga hingga sebelas.
Namun, kristal semikonduktor HCC yang mendasari Core i9-9900X dan Core i9-9820X agak berbeda dari kristal yang digunakan pada Skylake-X lama sebelumnya. Meskipun langkah formal tetap mempertahankan nomor M0, yang khas untuk versi awal Skylake-X dengan lebih dari 12 inti, Intel kini mulai menggunakan topeng litograf yang dimodifikasi dalam proses produksi karena penggunaan 14++ nm yang lebih matang. teknologi proses, bukan teknologi proses 14+ nm sebelumnya. Perbedaan utama antara teknologi ini adalah jarak antar gerbang transistor yang sedikit lebih besar, yang, seperti telah kita lihat pada Coffee Lake, mempunyai efek positif pada potensi frekuensi.
Pada tataran mikroarsitektur tidak ada perubahan sama sekali. Anehnya, prosesor Skylake-X Refresh baru bahkan tidak menyertakan perbaikan perangkat keras apa pun untuk mengatasi kerentanan Meltdown dan Spectre. Dan ini sangat aneh mengingat pada produk paralel Coffee Lake Refresh yang dirilis pada waktu yang sama, patch tertentu sudah muncul. Misalnya, prosesor LGA1151v2 modern terlindungi dari serangan Meltdown (Varian 3) dan L1TF (Varian 5) di tingkat perangkat keras.
Tapi itu bukanlah hal yang paling menyinggung. Alasan utama frustrasi adalah tidak adanya perubahan dalam skema penggabungan komponen prosesor menjadi satu kesatuan. Skylake-X Refresh terus menggunakan jaringan mesh peer-to-peer yang dilapis di atas serangkaian inti prosesor. Skema koneksi antar-inti ini bekerja dengan baik dengan peningkatan signifikan dalam jumlah inti dalam prosesor server, namun untuk produk HEDT dengan jumlah inti yang tidak terlalu banyak, skema ini kurang cocok untuk bus ring tradisional, sehingga menyebabkan peningkatan latensi yang dramatis. . Salah satu metode untuk mengatasi dampak negatif ini adalah dengan mempercepat koneksi Mesh, tetapi di sini semuanya tetap sama. Frekuensi operasi interkoneksi di Skylake-X sebelumnya dan saat ini ditetapkan pada 2,4 GHz, sehingga cache L3 dan pengontrol memori prosesor LGA2066 memiliki latensi yang jauh lebih buruk dibandingkan dengan Coffee Lake Refresh yang besar. Benar, ini sebagian dikompensasi oleh cache tingkat kedua yang diperluas, yang di Skylake-X memiliki volume 1 MB per inti, dan bukan empat kali lebih kecil.
Semua ini dapat dengan mudah diilustrasikan dengan grafik latensi subsistem memori prosesor Skylake-X generasi saat ini dibandingkan dengan Coffee Lake Refresh. Hal ini jelas menunjukkan kurangnya perbaikan dalam situasi latensi pada prosesor HEDT baru.
Namun prosesor sepuluh inti yang baru dapat membanggakan kemajuan dalam kecepatan clock dan ukuran memori cache. Misalnya, Core i9-9900X memiliki cache L3 yang menjadi korban sebesar 19,25 MB, yang 40% lebih besar dari ukuran cache pada prosesor sepuluh inti sebelumnya, Core i9-7900X. Frekuensi dasar model baru telah meningkat dari 3,3 menjadi 3,5 GHz, tetapi frekuensi maksimum Core i9-9900X dalam mode turbo dapat mencapai 4,5 GHz yang sama dengan yang tersedia untuk prosesor sepuluh inti generasi sebelumnya. Dalam kedua kasus tersebut, mencapai 4,5 GHz memerlukan penggunaan teknologi Turbo Boost Max 3.0; dengan mode turbo tradisional, frekuensi maksimum untuk Core i9-9900X adalah 4,4 GHz.
Namun, dalam praktiknya, situasi dengan frekuensi Core i9-9900X agak berbeda. Ketika semua inti dimuat, prosesor beroperasi pada 4,1 GHz.
Jika beban ini menggunakan instruksi AVX, frekuensi prosesor dikurangi menjadi 3,8 GHz.
Dan instruksi 512-bit yang paling intensif sumber daya dari set AVX-512 baru, dengan beban penuh di semua inti, memaksa prosesor melambat hingga 3,4 GHz, yang, perlu dicatat, bahkan lebih rendah dari frekuensi nominal yang dinyatakan. dalam spesifikasi.
Jika kita berbicara tentang Core i9-9820X sepuluh inti, yang satu langkah lebih rendah, ini berbeda dari kakaknya terutama dalam jumlah memori cache tingkat ketiga, yang dipotong menjadi 16,5 MB. Frekuensi terukur juga sedikit lebih rendah, tetapi kita tidak boleh lupa bahwa semua prosesor Intel HEDT memiliki pengganda gratis, yang memungkinkan para penggemar mengabaikan kelemahan ini.
Namun, frekuensi nominal Core i9-9820X adalah 3,3 GHz, dan frekuensi maksimum dalam mode turbo adalah 4,1 atau 4,2 GHz, tergantung apakah kita berbicara tentang teknologi Turbo Boost 2.0 atau Turbo Boost Max 3.0.
Pada prakteknya, ketika mengoperasikan prosesor dengan pengaturan default dan memuat pada semua core, Core i9-9820X mampu beroperasi pada frekuensi 4,0 GHz.
Jika beban menggunakan instruksi AVX, prosesor mengurangi frekuensi operasi menjadi 3,8 GHz.
Dan dalam mode AVX-512, frekuensi Core i9-9820X turun ke nilai nominalnya 3,3 GHz.
Berbicara tentang bagaimana prosesor sepuluh inti LGA2066 yang baru lebih baik daripada Core i9-7900X yang lama, kita tidak bisa tidak mengingat transisi untuk menggunakan antarmuka termal internal yang lebih efisien. Tutup pembuangan panas sekarang disolder ke cetakan dengan cara yang mirip dengan Coffee Lake Refresh. Intel mengatakan hal ini menyebabkan prosesor baru didinginkan lebih efisien dan beroperasi pada suhu yang lebih rendah, tetapi ada dua peringatan. Pertama, solder yang digunakan Intel tidak terlalu populer di kalangan overclocker, karena kurang efisien dibandingkan logam cair. Dan kedua, sekarang prosedur scalping tidak dapat diakses oleh sebagian besar penggemar: menjadi sangat sulit untuk melepas penutup tanpa merusak prosesor, sehingga sangat sulit untuk meningkatkan antarmuka termal yang ada.
Untuk menyimpulkan cerita tentang karakteristik Core i9-9900X dan Core i9-9820X, ada baiknya menyebutkan harganya. Di sini, Intel tidak menunjukkan imajinasi apa pun dan menetapkan harga Core i9-9900X sepuluh-inti yang lebih lama dengan harga $989 yang sama dengan yang diminta untuk prosesor Core i9-7900X milik generasi sebelumnya. Namun Core i9-9820X berharga $100 lebih murah, yang membuatnya menjadi tawaran yang lebih menarik bagi para antusias, karena cache L15 yang 3% lebih kecil sepertinya tidak akan berdampak signifikan pada kinerja, dan kecepatan clock nominal untuk para penggemar performa tinggi yang sebenarnya. tidak mempunyai arti.
Sumber: 3dnews.ru